Boya Kabini

Boya kabini, püskürtme sırasında oluşan boya sisini ve solvent buharını çalışanın nefes bölgesinden uzaklaştıran, sisi filtrede tutan ve buharı kontrollü biçimde dışarı atan kapalı bir havalandırma hücresidir. Kabin tasarımını belirleyen büyüklük kabin hacmi değil, hava akış kesitindeki ortalama hızdır. Egzoz debisi bu hızdan, fan basıncı filtre ve kanal kayıplarından, ekipman sınıfı ise patlayıcı ortam değerlendirmesinden çıkar. Aşağıda boya kabini yapımı, boya kabini havalandırma hattı, boya kabini filtresi seçimi ve boya kabini fanı konuları uygulama sırasıyla anlatılıyor.

Kabin tipleri ve hava akışı

Toz boya kabinlerinde kartuşlar jet pulse prensibiyle, basınçlı hava darbesiyle temizlenir. Tozun geri kazanılmadığı hatlarda emilen toz ayrı bir toz toplama sistemi ile tutulur.

Debi neden hacimle değil kesit hızıyla hesaplanır

Piyasadaki hesapların çoğu kabin debisini "hacim × saatlik hava değişim sayısı" ile buluyor. Boya kabininde bu yöntem yanlış sonuç verir. Boya sisi, havanın kabin kesitinden geçerken onu sürüklemesiyle uzaklaşır; yani belirleyici olan kesitteki ortalama hava hızıdır.

• Dikey akışlı kabin: kesit = iç uzunluk × iç genişlik. Alman yasal kaza sigortasının DGUV 209-046 rehberi en az 0,3 m/s ortalama hız ister.
• Yatay akışlı stand ya da kabin: kesit = açık yüz genişliği × yüksekliği. Aynı rehber en az 0,5 m/s ister. ABD'de OSHA 29 CFR 1910.107 açık yüzde ortalama 100 fpm (yaklaşık 0,51 m/s), elektrostatik püskürtmede 60 fpm (yaklaşık 0,30 m/s) şartını koyar.
• Formül: debi (m³/h) = hız (m/s) × kesit (m²) × 3600.

Sayısal örnek: 7 × 4 m tabanlı, 2,8 m iç yükseklikli dikey akışlı bir oto boya kabininde 0,3 m/s hızla debi 0,3 × 28 × 3600 = 30.240 m³/h olur. Aynı kabin "hacim × 100 değişim" yöntemiyle hesaplansaydı 78,4 m³ × 100 = 7.840 m³/h çıkardı. Fan yaklaşık dört kat küçük seçilir, sis operatörün çevresinde asılı kalır ve yüzeye geri çöker.

Hız kontrolünden sonraki ikinci kontrol solvent buharıdır. Egzoz, kabin içindeki ortalama solvent derişimini alt patlama sınırının (AAS) %25'inin altında tutmalıdır; DGUV 209-046 ve OSHA 1910.94 aynı sınırı kullanır. Hesap; saatte püskürtülen en fazla boya miktarı, boyadaki solvent oranı, kabinde buharlaşan oran ve güvenlik katsayısıyla yapılır. Besleme havası egzozdan biraz düşük tutulur. Böylece kabin hafif negatif basınçta kalır ve buhar atölyeye yayılmaz. Boya karıştırma ve hazırlama odası ayrı bir mahaldir; DGUV rehberi burada zemine yakın emişle saatte en az 5 hava değişimi ister. Kabin debisinin fan basıncına ve kanal kesitine çevrilmesi, endüstriyel havalandırma sistemleri projelerindeki hesap zinciriyle aynı yoldan yürür.

Bileşenler ve malzeme seçimi

Kabin egzoz kanalı ve çatı çıkışı hava kanalı imalatı ve çelik baca sistemleri işlerimizle aynı imalat kurallarına bağlıdır. Solvent kokusunun komşu parsellere taşındığı yerlerde egzoza karbon koku filtresi kademesi eklenir.

ATEX ve ilgili mevzuat

Solvent buharı ve boya tozu nedeniyle kabin içi ve egzoz hattı patlayıcı ortam sayılır. İşverenin yükümlülükleri Çalışanların Patlayıcı Ortamların Tehlikelerinden Korunması Hakkında Yönetmelik (RG 30.04.2013, sayı 28633) ile tanımlanır: tehlikeli alanlar gaz ve buhar için Bölge 0, 1, 2; toz için Bölge 20, 21, 22 olarak sınıflandırılır, sınıflandırma patlamadan korunma dokümanına yazılır ve her bölgede o bölgeye uygun ekipman kullanılır. Kabin içine ve egzoz hattına giren fan, motor, armatür ve sensörler 2014/34/AB (ATEX) direktifini uyumlaştıran teçhizat yönetmeliğine göre işaretli olmalıdır. Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik de Madde 88/5'te tehlikeli maddeyle çalışılan yerlerde fan ve motorların ex-proof olmasını ister.

Kabinin kendisi için Avrupa ürün güvenliği standartları vardır: sıvı organik boya kabinleri için EN 16985, toz boya kabinleri için EN 12981, boyama ve kurutmanın aynı hücrede yapıldığı kombine kabinler için EN 13355. Kapasiteye bağlı olarak boya tesislerinde baca emisyon ölçümü ve çevre izni de gündeme gelebilir; baca yüksekliği ve ölçüm ağzı bu ihtimal düşünülerek projelendirilir.

Keşiften bakıma uygulama sırası

1. Keşif: en büyük parçanın ölçüsü, boya türü (sıvı ya da toz, su bazlı ya da solvent bazlı), tabanca tipi ve saatlik boya tüketimi, vardiya düzeni, kabin alanının tavan yüksekliği, çatı ya da cephe çıkışı, mevcut elektrik gücü ve taze havanın alınacağı nokta tespit edilir.
2. Hesap: kabin tipi seçilir; kesit hızından egzoz debisi, solvent yükünden %25 AAS kontrolü, filtrelerin değişim basıncıyla fan çalışma noktası, besleme debisi ve ısıtma ihtiyacı çıkarılır.
3. İmalat: panel, tavan plenumu, taban ızgarası ve kanal parçaları ölçüye göre hazırlanır; fan ve besleme ünitesi bölge sınıfına göre seçilir.
4. Montaj: gövde ve plenum kurulur, kanal ve baca hattı çekilir, fan ve ünite yerine konur, Ex ekipmanın topraklama ve eş potansiyel bağlantıları yapılır.
5. Devreye alma: kesitte ızgara düzeninde anemometreyle hız ölçülür, egzoz-besleme dengesi ve kabin basıncı ayarlanır, fan-tabanca kilitlemesi ve filtre uyarısı denenir; ölçümler devreye alma föyüne yazılır.
6. Bakım: filtreler fark basıncına göre değişir, kanal ve fan çarkındaki boya birikimi temizlenir, kayış ve rulmanlar kontrol edilir. Fan ve motorun periyodik kontrolü havalandırma bakım onarım kapsamında planlanabilir.

Hangi tesislerde kuruluyor

Kaporta-boya ve oto tamir atölyeleri (genellikle boya + fırın kabin), metal aksam ve çelik konstrüksiyon imalatçıları (yatay akışlı kabin ya da toz boya hattı), mobilya ve ahşap atölyeleri (lake ve vernik), plastik parça boyama ile makine imalatı başlıca kullanıcılardır. İstanbul'da bu işler sanayi bölgelerinde toplanır: Avrupa Yakası'nda İkitelli, Anadolu Yakası'nda Dudullu çevresindeki atölyeler tipik örneklerdir. Kocaeli'de organize sanayi bölgelerindeki otomotiv yan sanayi ve metal işleme tesislerinde kabin çoğunlukla fabrika havalandırmasının bir parçası olarak ele alınır; Gebze bu tesislerin yoğun olduğu ilçelerdendir.

Sık yapılan hatalar

• Debiyi kabin hacmiyle hesaplamak: kesit hızı tutmaz, sis operatöre döner.
• Fanı temiz filtre basıncına göre seçmek: filtre doldukça debi düşer. Fan, filtrelerin değişim basıncında istenen debiyi verecek şekilde seçilmelidir.
• Egzoz kurup besleme kurmamak: kabin atölyeden kontrolsüz hava çeker, tozlu hava boya yüzeyine taşınır, kapılar zor açılır.
• Besleme debisini egzozdan fazla tutmak: kabin pozitif basınca geçer, solvent buharı atölyeye yayılır.
• Kabin içine Ex olmayan armatür, priz ya da anahtar koymak.
• Egzoz bacasını taze hava emişine yakın bitirmek: boya kokusu besleme ünitesinden kabine geri döner.
• Taban kanalını temizleme kapağı bırakmadan kapatmak: boya tortusu birikir, hem yangın yükü oluşur hem kesit daralır.
• Toz boya kabinini sıvı boya kabini gibi tasarlamak: kartuş filtre, geri kazanım ve toz bölgeleri (Bölge 21/22) ayrı değerlendirilir.

Maliyeti belirleyen kalemler

Kabin ölçüsü, akış tipi, filtre kademesi sayısı, fırın ya da ısıtıcı ihtiyacı, Ex ekipman sınıfı ve baca uzunluğu maliyeti belirler. Kalem kalem döküm için boya kabini fiyatları sayfasına bakabilirsiniz. Besleme havası ısıtılan kabinlerde kışın bu ısıtma, fan elektriğinden büyük bir işletme kalemi olabilir; hesap yöntemi endüstriyel havalandırmada enerji verimliliği yazısında. Parça ölçüsü, boya türü ve kabin alanının bilgisini iletişim sayfası üzerinden gönderdiğinizde keşif planlanır.